一种充电弓和充电桩的制作方法

本实用新型涉及新能源技术领域，具体而言，涉及一种充电弓和充电桩。

背景技术：

目前，大型电动车辆在输入充电场进行充电时，通过充电桩中的充电弓与车辆中的受电弓接触从而实现为车辆充电。由于充电弓设置在充电桩的顶部，要保证充电弓与受电弓完全接触，需要通过例如光电开关、射频识别技术RFID检测车辆是否处于待充电的位置。采用普通光电开关检测车辆是否停到位时，对于车长10米以上的大型车辆来讲，受到检测精度的影响，只能知道车辆已驶入充电范围，但无法知道是否已经满足降弓条件，即将充电弓与受电弓完全接触。采用射频识别技术，也存在测量范围过广，无法精确定位在充电位置。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种充电弓和充电桩，用于解决现有技术中无法准确检测车辆是否处于充电位置的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种充电弓，该充电弓包括：光电传感器和处理器，其中，所述处理器与所述光电传感器电连接；

所述光电传感器，用于在车辆经过时，向车辆发射光信号，以及，接收车辆反射的反馈光信号，将接收到的反馈光信号转换为电信号，将所述电信号发送给处理器；

所述处理器，用于根据接收到的所述电信号，判断车辆是否处于设定位置，并生成第一车位判断结果。

可选地，还包括：摄像头，所述摄像头与所述处理器电连接，

所述摄像头，用于采集车辆顶部的多个车辆图像，将所述多个车辆图像至所述处理器；

所述处理器，还用于根据接收到的所述多个车辆图像，以及预设的基准图像，针对每个车辆图像，确定与该车辆图像对应的车辆位置是否为设定位置，并生成第二车位判断结果。

可选地，还包括：磁敏传感器，所述磁敏传感器与所述处理器电连接，

所述磁敏传感器，用于检测设定位置所在区域的磁场强度，将所述磁场强度发送给所述处理器；

所述处理器，还用于根据接收到的所述磁场强度，确定所述设定位置是否有车辆通过，在确定所述设定位置有车辆通过后，向摄像头发送第一车辆到达指示；

所述摄像头，用于根据接收到的第一车辆到达指示，采集车辆顶部的多个车辆图像。

可选地，还包括：微带天线，所述微带天线与所述处理器电连接，

所述微带天线，用于检测设定位置所在区域的微波数据，将所述微波数据变化信息发送给处理器；

所述处理器，还用于根据接收到的所述微波数据，确定所述设定位置是否有车辆通过，在确定所述设定位置有车辆通过后，向摄像头发送第二车辆到达指示；

所述摄像头，用于根据接收到的第二车辆到达指示，采集车辆顶部的多个车辆图像。

可选地，还包括警示灯，所述警示灯与所述处理器电连接，

所述处理器，还用于根据所述第一车位检测结果或第二车位检测结果，生成警示信号，将所述警示信号发送给警示灯；

所述警示灯，用于根据接收到的警示信号，控制该警示灯的工作颜色。

可选地，还包括：语音提示部，所述语音提示部与所述处理器电连接，

所述处理器，还用于根据所述第一车位检测结果或第二车位检测结果，生成语音提示信号，将所述语音提示信号发送给所述语音提示部；

所述语音提示部，用于根据接收到的所述语音提示信号语音提示用户。

可选地，还包括：通信器件，所述通信器件与所述处理器电连接，

所述通信器件，用于与车辆建立通信连接；

所述处理器，还用于根据所述第一车位检测结果或第二车位检测结果，生成用户提示信息，将所述用户提示信息发送给所述通信器件；

所述通信器件，用于将接收到的用户提示信息发送给车辆。

第二方面，本实用新型实施例提供一种充电桩，包括如上的充电弓。

本实用新型实施例的充电弓和充电桩，包括光电传感器和处理器，其中，所述处理器与所述光电传感器电连接；所述光电传感器，用于在车辆经过时，向车辆发射光信号，以及，接收车辆反射的反馈光信号，将接收到的反馈光信号转换为电信号，将所述电信号发送给处理器；所述处理器，用于根据接收到的所述电信号，判断车辆是否处于设定位置，并生成第一车位判断结果。本实用新型实施例提供的充电弓通过光电传感器发射光信号并接收车辆返回的反馈光信号，将反馈光信号转换为电信号，基于电信号的强度确定车辆是否处于设定位置，实现对待充电车辆的定位，相对于现有技术通过射频识别技术进行车辆位置检测而言，提高了车辆位置定位的准确度。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的一种充电弓的第一种结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的一种充电弓的第二种结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的一种充电弓的第三种结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的一种充电弓的第四种结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型一实施例提供了一种充电弓，如图1所示，该充电弓包括：光电传感器11和处理器12。所述处理器12和所述光电传感器11电连接。

所述光电传感器11，用于在车辆经过时，向车辆发射光信号，以及，接收车辆反射的反馈光信号，将接收到的反馈光信号转化为电信号，将所述电信号发送给处理器12；

所述处理器12，用于根据接收到的所述电信号，判断车辆是否处于设定位置，并生成第一车位判断结果。

在本实用新型实施例中，光电传感器11可以包括槽型光电传感器、反射性光电传感器、反光板型光电传感器、扩散反射型光电开关等；采用光电传感器作为检测传感器，需要发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源、发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管等。光束不间断地发射。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在接收器之后是检测电路，能滤出有效信号和应用该有效信号。

以充电桩为例进行说明，光电传感器11和处理器12一般设置在充电桩的上方，光电传感器11的信号发射端能够垂直地面发生信号，光电传感器11可以固定设置在充电弓(如充电头支架)内，如，在充电弓包括四个充电铜排时，光电传感器设置在充电铜排的中心位置。使得光电传感器随充电弓的移动而移动，也可以固定在充电桩顶部(充电弓的上方)的特定位置，例如，该特定位置使得光电传感器发出的光信号可以发到到车辆的反射装置上。

无论是固定在充电弓上，还是固定在充电桩顶部，光电传感器11发射的光信号在发射到车辆上后，接收车辆对光信号反射后的反馈光信号；车辆上设置有反射装置例如反光镜，该反射装置的反射率大于车辆其他部位的反射率，在光信号正好打到反射装置后，反射装置按照光反射原理对光信号进行反射，光电传感器11接收反射装置反射后的反馈光信号。其中，无论充电桩前是否有车辆经过，光电传感器11可以以设定的频率发射光信号，也可以在检测到有车辆到达时，启动光电传感器11，本实用新型对此不予限制。

由于车辆和反射装置的反射率不同，光电传感器11接收到车辆其他位置反射的反馈光信号与反射装置反射的光信号的强度不同，反射装置反射后的光信号强度较强，因此，光电传感器11将反馈光信号转换为电信号后，电信号的强度也不同。处理器12可根据电信号的强度，判断车辆是否处于设定位置，即充电弓与受电弓接触对车辆进行充充电的位置。

根据本实用新型实施例提供的充电弓，通过光电传感器发射光信号并接收车辆返回的反馈光信号，将反馈光信号转换为电信号，基于电信号的强度确定车辆是否处于设定位置，实现对待充电车辆的定位，相对于现有技术通过射频识别技术进行车辆位置检测而言，提高了车辆位置定位的准确度。

本实用新型一实施例提供了一种充电弓，参考图2，该充电弓与图1提供的充电弓相比，还包括：摄像头13，该摄像头13与处理器12电连接。

所述摄像头13，用于采集车辆顶部的多个车辆图像，将所述多个车辆图像至所述处理器13；

所述处理器12，还用于根据接收到的所述多个车辆图像，以及预设的基准图像，针对每个车辆图像，确定与该车辆图像对应的车辆位置是否为设定位置，并生成第二车位判断结果。

进一步地，还包括：磁敏传感器14，所述磁敏传感器与所述处理器电连接，

所述磁敏传感器14，用于检测设定位置所在区域的磁场强度变化信息，将所述磁场强度变化信息发送给所述处理器；

所述处理器12，还用于根据接收到的所述磁场强度变化信息，确定所述设定位置是否有车辆通过，在确定所述设定位置有车辆通过后，向摄像头发送第一车辆到达指示；

所述摄像头13，用于根据接收到的第一车辆到达指示，采集车辆顶部的多个车辆图像；第二车位判断结果包括车辆处于设定位置和车辆未处理设定位置。

具体地，磁敏传感器14可以设置在设定位置所在的区域；摄像头13固定设置在充电桩的顶部。

以充电桩为车辆充电为例说明，磁敏传感器14实时检测设定位置所在区域的磁场强度，将检测到的磁场强度传输至处理器12，处理器12根据接收到的磁场强度，判断设定位置是否有车辆经过。例如，确定磁场强度发生变化，且该磁场强度的变化值指大于设定的磁场强度阈值，则认为设定区域有车辆经过，向摄像头发送第一车辆到达指示，或向光电传感器发送第一车辆到达指示，或者同时向摄像头和光电传感器发送第一车辆到达指示，第一车辆到达指示用于启动摄像头或光电传感器。

摄像头13接收到第一车辆到达指示后，摄像头13间隔设定时间如10毫秒连续采集车辆通过时，车辆顶部的多张车辆图像，将采集到的图像实时传输给处理器12，处理器12基于基准图像，针对接收到的每个车辆图像，判断该车辆图像是否与基准图像匹配。在确定该车辆图像与基准图像匹配后，则确定车辆处于设定位置。其中，确定车辆图像与基准图像是否匹配的算法在现有技术中已有详细的介绍，此处不做过多解释。应当理解，本实用新型不受限于此。

可选地，还包括：微带天线，所述微带天线与所述处理器电连接，

所述微带天线，用于检测设定位置所在区域的微波数据变化信息，将所述微波数据变化信息发送给处理器12；

所述处理器12，还用于根据接收到的所述微波数据变化信息，确定所述设定位置是否有车辆通过，在确定所述设定位置有车辆通过后，向摄像头13发送第二车辆到达指示；

所述摄像头13，用于根据接收到的第二车辆到达指示，采集车辆顶部的多个车辆图像。

具体地，可以通过磁敏传感器检测车辆是否到达，也可以通过微带天线检测车辆是否到达，也可以同时使用磁敏传感器和微带天线同时检测车辆是否到达，以提高对车辆的检测精度。微带天线也可以设置在设定位置所在的区域。

以充电桩为车辆充电为例说明，微带天线实时检测设定位置所在区域的微带数据，将检测到的微带数据传输至处理器12，处理器12根据接收到的微带数据，判断设定位置是否有车辆经过。例如，确定微带数据发生变化，且该微带数据的变化值指大于设定的微带数据阈值，则认为设定区域有车辆经过，向摄像头送第二车辆到达指示，或向光电传感器发送第二车辆到达指示，或者同时向摄像头和光电传感器发送第二车辆到达指示，第二车辆到达指示用于启动摄像头或光电传感器。摄像头接收到第二车辆到达指示后，连续采集多个车辆图像，采集过程以及数据传输过程与上述示例相同，此处不再进行过多说明。光电传感器接收到第二车辆到达指示后开始工作，工作过程上文已进行详细介绍，此处不再进行过多说明。

可选地，所述处理器12，还用于在无法接收到光电传感器11传输的电信号时，向摄像头发送采集图像指令；

所述摄像头13，用于根据接收到的所述采集图像指令，采集车辆顶部的多个车辆图像，将采集的车辆图像发送到处理器12；

所述处理器12，还用于根据接收到的车辆图像以及预设的基准图像，针对每个车辆图像，确定与该车辆图像对应的车辆位置是否为设定位置，并生成第三车位判断结果。第三车位判断结果包括车辆处于设定位置和车辆未处理设定位置。

本实用新型实施例提供了一种充电弓，参考图3，该充电弓与图2提供的充电弓相比，还包括警示灯15，所述警示灯15与所述处理器12电连接，

所述处理器12，还用于根据所述第一车位检测结果或第二车位检测结果，生成警示信号，将所述警示信号发送给警示灯15；

所述警示灯15，用于根据接收到的警示信号，控制该警示灯15的工作颜色。

以充电桩为电动车充电为例说明，第一车位检测结果中包括车辆处于设定位置和车辆未处于设定位置，处理器12在确定第一车位检测结果为车辆处于设定位置时，生成第一警示信号，将第一警示信号发送给警示灯15。警示灯15接收到第一警示信号后，控制自身的显示灯色为绿色；处理器12在确定第一车位检测结果为车辆未处于设定位置时，生成第二警示信号，将第二警示信号发送给警示灯15。警示灯15接收到第二警示信号后，控制自身的显示灯色为红色。

仍然以充电桩为电动车充电为例说明，第二车位检测结果中包括车辆处于设定位置和车辆未处于设定位置，处理器12在确定第二车位检测结果为车辆处于设定位置时，生成第一警示信号，将第一警示信号发送给警示灯15。警示灯15接收到第一警示信号后，控制自身的显示灯色为绿色；处理器12在确定第二车位检测结果为车辆未处于设定位置时，生成第二警示信号，将第二警示信号发送给警示灯15。警示灯15接收到第二警示信号后，控制自身的显示灯色为红色。

本实用新型实施例提供了一种充电弓，参考图4，该充电弓与图3提供的充电弓相比，还包括：语音提示部16，所述语音提示部与所述处理器电连接，

所述处理器12，还用于根据所述第一车位检测结果或第二车位检测结果，生成语音提示信号，将所述语音提示信号发送给所述语音提示部16；

所述语音提示部16，用于根据接收到的所述语音提示信号语音提示用户。

以充电桩为电动车充电为例说明，第一车位检测结果中包括车辆处于设定位置和车辆未处于设定位置，处理器12在确定第一车位检测结果为车辆处于设定位置时，生成第一语音提示信号，将第一语音提示信号发送给警示灯15。警示灯15接收到第一语音提示信号后，播放“车辆已处于充电位置，请为车辆充电。”的语音，以提示工作人员或驾驶人员为车辆充电。处理器12在确定第一车位检测结果为车辆未处于设定位置时，生成第二语音信号，将第二语音提示信号发送给语音提示部16。语音提示部16接收到第二语音提示信号后，播放“车辆未处于充电位置，请调整车辆位置。”的语音，以提示工作人员或驾驶人员调整车辆位置，直到车辆处于充电位置。

以充电桩为电动车充电为例说明，第二车位检测结果中包括车辆处于设定位置和车辆未处于设定位置，处理器12在确定第二车位检测结果为车辆处于设定位置时，生成第一语音提示信号，将第一语音提示信号发送给警示灯15。警示灯15接收到第一语音提示信号后，播放“车辆已处于充电位置，请为车辆充电。”的语音，以提示工作人员或驾驶人员为车辆充电。处理器12在确定第二车位检测结果为车辆未处于设定位置时，生成第二语音信号，将第二语音提示信号发送给语音提示部16。语音提示部16接收到第二语音提示信号后，播放“车辆未处于充电位置，请调整车辆位置。”的语音，以提示工作人员或驾驶人员调整车辆位置，直到车辆处于充电位置。

本实用新型实施例提供了一种车位检测装置，还包括：通信器件，所述通信器件与所述处理器电连接，

所述通信器件，用于与车辆建立通信连接；

所述处理器12，还用于根据所述第一车位检测结果或第二车位检测结果，生成用户提示信息，将所述用户提示信息发送给所述通信器件；

所述通信器件，用于将接收到的用户提示信息发送给车辆。

具体地，通信部件基于移动数据连接进行通信，移动数据连接的方式包括无线连接方式和有线连接方式；通信部件可以包括无线通信模块和有线通信模块，无线通信模块可以为WiFi模块、GPRS模块等。

以充电桩为车辆充电为例进行说明，在车辆经过时，通信部件与设置在车辆上的通信部件建立通信连接，处理器12在生成的第一车位检测结果为车辆处于设定位置后，生成第一用户提示信息，将该第一用户提示信息发送到车辆中的通信部件，车辆中的通信部件将该第一用户提示信息传输至车辆中的显示屏或语音提示部或提示灯提示用户，提示方式包括：显示屏显示第一用户提示信息，如，车辆处于充电位置，请充电；语音提示部语音播放“车辆处于充电位置，请充电。”；提示灯的等色显示为绿色；以提示驾驶员车辆已处于充电位置等。

在第一车位检测结果为车辆未处于设定位置时，生成第二用户提示信息，将该第二用户提示信息发送到车辆中的通信部件，车辆中的通信部件将该第二用户提示信息传输至车辆中的显示屏或语音提示部或提示灯提示用户，提示方式包括：显示屏显示第二用户提示信息，如，车辆未处于充电位置，请继续调整车辆位置；语音提示部语音播放“车辆未处于充电位置，请充电。”；提示灯的等色显示为红色；以提示驾驶员车辆未处于充电位置等。

以充电桩为车辆充电为例进行说明，在车辆经过时，通信部件与设置在车辆上的通信部件建立通信连接，处理器12在生成的第二车位检测结果为车辆处于设定位置后，生成第一用户提示信息，将该第一用户提示信息发送到车辆中的通信部件，车辆中的通信部件将该第一用户提示信息传输至车辆中的显示屏或语音提示部或提示灯提示用户，提示方式包括：显示屏显示第一用户提示信息，如，车辆处于充电位置，请充电；语音提示部语音播放“车辆处于充电位置，请充电。”；提示灯的等色显示为绿色；以提示驾驶员车辆已处于充电位置等。

在第二车位检测结果为车辆未处于设定位置时，生成第二用户提示信息，将该第二用户提示信息发送到车辆中的通信部件，车辆中的通信部件将该第二用户提示信息传输至车辆中的显示屏或语音提示部或提示灯提示用户，提示方式包括：显示屏显示第二用户提示信息，如，车辆未处于充电位置，请继续调整车辆位置；语音提示部语音播放“车辆未处于充电位置，请充电。”；提示灯的等色显示为红色；以提示驾驶员车辆未处于充电位置等。

本实用新型实施例提供了一种充电桩，包括上述的充电弓。

在本实用新型所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。